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纤维素是自然界中广泛存在的数量最多的可降解再生天然物质,与石油等矿物资源相比,表现出了巨大的环境友好性。以天然纤维素为原料生产的包装薄膜,废弃后可以被自然界的微生物降解为C02和H2O,符合现今大力提倡的低碳要求。N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)是一种新型纤维素溶剂,溶解纤维素能力极强,其可以在较低的溶解温度快速溶解纤维素,整个溶解过程不会导致纤维素发生任何降解,制得膜的力学性能优良。NMMO溶剂毒性小于乙醇,溶解纤维素时稳定,不会发生变异,对环境无污染,且易回收。此外用此方法制纤维素膜简化了制作流程,制膜过程完全是物理过程,没有化学反应,降低了化学品使用量和生产中能量的消耗。实验对不同种类天然纤维素制得膜的性能进行了研究,单因素实验主要考察了纤维素种类、纤维素浓度、凝固浴浓度、凝固浴温度和增塑剂浓度,通过抗张强度(TS)断裂伸长率(E)、透湿率(WVP)、吸湿率(H)、透氧率(OTR)、透油率(Po)和透明度(T)等性能来衡量膜的性能,确定了对成膜性能影响较大的因素有纤维素种类、纤维素浓度和甘油浓度,而凝固浴温度和浓度对所要制备的包装膜的性能影响相对较小。通过正交试验对天然纤维素成膜最佳工艺条件进行了探索,采用浓度为6%的棉浆,增塑剂甘油的浓度为4%的条件下制得薄膜的性能最优:TS为4.764MPa,E为47.0%,WVP为2.58×10-7g·(m·s·Pa)-1,H为27.5%,OTR为4.98(cm3·mm)·(m2·d·0.1MPa)-1, Po为6.52(g·mm)·(m2·d)-1,T为85.3%。壳聚糖与纤维素有着相似的分子结构,采用NMMO作为天然纤维素和壳聚糖的溶剂,将这两种材料共混成膜,可以充分发挥两种材料的优势而获得性能优异的薄膜。壳聚糖的加入可以明显改善纤维素膜的抗张强度、断裂伸长率、阻氧性和阻油性,但透湿性、吸湿性以及透光率有所降低,壳聚糖与纤维素共混成膜可在一定程度上弥补纤维素单独成膜可能产生的不足。通过响应曲面分析得到了TS、WVP、OTR和T关于纤维素种类、纤维素浓度和壳聚糖浓度的线性回归方程。通过曲面优化得出取得最优结果的条件为:纤维素来源为棉浆,纤维素浓度为1.89%,壳聚糖浓度为0.50%。此时所制得共混膜的主要性能为:TS为5.162MPa,WVP为3.50×10-7g·(m·s·Pa)-1,OTR为4.35(cm3·mm)·(m2·d·0.1MPa)-1,T为76.9%。淀粉醋酸酯、海藻酸钠和卡拉胶的加入可以明显改善膜的机械性能。羟丙基羧甲基纤维素(HPCMC)、黄原胶和甲基纤维素的加入不能明显改善膜的透湿性能。